区块链中的密码学
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spContent=区块链是近几年互联网领域最炙手可热的热门技术之一,密码学作为网络空间安全的重要基石之一,在区块链中大放异彩。本课程旨在面向大众提供优质的学习资源,帮助他们通过区块链学习相关密码学技术原理,深入理解区块链的原理和应用机制,从而推动区块链中的密码学知识普及和潜在应用价值发掘。
—— 课程团队
课程概述

区块链作为一种去中心化的创新技术,吸引了政务、金融、物流和学界的广泛关注和探索,近年来已成为全球互联网领域最炙手可热的热门技术之一。密码学作为网络空间安全的重要基石之一,由于在区块链中的综合运用而大放异彩。本课程旨在面向大众提供优质的学习资源,帮助他们通过区块链学习相关密码学技术的原理,在掌握密码学原理的基础上深入理解区块链的原理和应用机制,从而推动区块链中的密码学知识普及和潜在应用价值发掘。

课程以区块链在数字货币中的应用为主线,以面临问题和解决对策为导引,穿插讲解相关密码学技术原理及其在区块链中运用,主要包括以下四个方面内容。

(1)区块链与数字货币

在本节中,学生可以学习到区块链与数字货币的关系,比特币的重要历史事件,了解为什么要研究货币数字化,开启对如何将货币数字化和如何建立去中心化信任问题的思考。

(2)账户与签名数字化

在本节中,学生可以学习到账户与签名数字化的密码学解决方案——公钥密码,了解公钥密码的基本模型,领会多种公钥密码的数学基础,理解多种公钥密码的密钥生成机制和数字签名原理。

(3)账本完整性保护;

在本节中,学生可以学习到账本完整性保护的密码学解决方案——哈希函数,了解哈希函数的基本原理,探知分块组链、添加Nonce等机制对保护分布式账本完整性的原理,领会区块链对解决去中心化的信任问题的精妙。

(4)私钥机密性保护

在本节中,学生可以学习到账户私钥防盗的密码学解决方案——了解对称密码的基本模型,从凯撒、维吉尼亚等古典密码到DES、AES等现代分组密码,逐步探知安全加密算法的原理和应用模式。


授课目标

本课程旨在面向大众提供优质的学习资源,帮助他们通过区块链学习相关密码学技术的原理,在掌握密码学原理的基础上深入理解区块链的原理和应用机制,从而推动区块链中的密码学知识普及和潜在应用价值发掘。

课程大纲
预备知识

由于课程主要面向大众,所以即便是零基础也可学习。

但如果学习过离散数学中的数论、抽象代数,或者学习过计算机网络,又或者学习过至少一种编程语言,那么就会更容易理解和掌握本门课的教学内容,但不是必须的。

参考资料
  1. 密码学编码学与网络安全(第七版),William Stallings,电子工业出版社,2017.12.01。

  2. A Practical Introduction to Blockchain with Python, 2018.03.14。

  3. 精通比特币(影印版),Andreas M. Antonopoulos,东南大学出版社,2018.07.01。